[發(fā)明專利]一種石墨烯鋰離子電池的導(dǎo)電劑

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011574853.8
• 申請(qǐng)日: 2020-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112687879A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳瑞;陳庚;韓軍;李秀川;陳少軍;孫太升;崔廣宏;張?jiān)苾€;吳浩南
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘿北奧星新材料有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/62
• 分類號(hào): H01M4/62;H01M4/04;H01M10/0525;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

本發(fā)明公開(kāi)了一種石墨烯鋰離子電池的導(dǎo)電劑。涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域。包括以下原料：石墨烯90～110份、碳納米管30～40份、環(huán)狀碳酸酯80～100份、丙酮50～70份、十六烷基三甲基溴化銨5～10份、聚丙烯酸5～10份。并提供了制備方法。本發(fā)明公開(kāi)提供了一種石墨烯鋰離子電池的導(dǎo)電劑，取得的技術(shù)效果為提高電池壽命和性能，降低成本，容量保持率大于93％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及一種石墨烯鋰離子電池的導(dǎo)電劑。

背景技術(shù)

鋰離子電池是一種二次電池(充電電池)，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。在充放電過(guò)程中，Li⁺在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時(shí)，Li⁺從正極脫嵌，經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時(shí)則相反。

導(dǎo)電劑是為了保證電極具有良好的充放電性能，在極片制作時(shí)通常加入一定量的導(dǎo)電物質(zhì)，在活性物質(zhì)之間、活性物質(zhì)與集流體之間起到收集微電流的作用，以減小電極的接觸電阻加速電子的移動(dòng)速率，同時(shí)也能有效地提高鋰離子在電極材料中的遷移速率，從而提高電極的充放電效率。

但是，現(xiàn)有導(dǎo)電劑在制作成本、提高電池性能和使用壽命方面有待提高。

因此，如何提供一種石墨烯鋰離子電池的導(dǎo)電劑，顯著提高電池的使用壽命和性能是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種石墨烯鋰離子電池的導(dǎo)電劑。本發(fā)明通過(guò)優(yōu)化原料配比，降低成本，同時(shí)通過(guò)加入具有分散和粘結(jié)性能的原料，既提高了分散性能，同時(shí)又避免了因加入過(guò)多粘結(jié)原料造成電池內(nèi)阻增大或發(fā)熱量顯著增大的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種石墨烯鋰離子電池的導(dǎo)電劑，按重量份包括以下原料：石墨烯90～110份、碳納米管30～40份、環(huán)狀碳酸酯80～100份、丙酮50～70份、十六烷基三甲基溴化銨5～10份、聚丙烯酸5～10份。

優(yōu)選的：按重量份包括以下原料：石墨烯100份、碳納米管35份、環(huán)狀碳酸酯90份、丙酮60份、十六烷基三甲基溴化銨8份、聚丙烯酸7份。

有益效果在于：石墨烯具有良好的導(dǎo)電性，其導(dǎo)電性優(yōu)于碳納米管，綜合成本考量將其搭配使用，加入十六烷基三甲基溴化銨和聚丙烯酸提高分散性和電池的使用壽命。

本發(fā)明還提供了石墨烯鋰離子電池的導(dǎo)電劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將石墨烯和碳納米管球磨處理，獲得混合物料；

(2)將混合物料、環(huán)狀碳酸酯和丙酮混合，充分?jǐn)嚢瑁偌尤胧榛谆寤@和聚丙烯酸超聲處理后，得到石墨烯鋰離子電池的導(dǎo)電劑。

有益效果在于：本發(fā)明提供的導(dǎo)電劑制備工藝簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。

優(yōu)選的：步驟(1)球磨的時(shí)間為1.5～2h。

有益效果在于：采用球磨方法處理，可以對(duì)原料充分粉碎，提高導(dǎo)電效率。

優(yōu)選的：步驟(1)球磨置于惰性氣體保護(hù)下，惰性氣體為氮?dú)狻?/p>

優(yōu)選的：步驟(2)攪拌為500～1000r/min；攪拌時(shí)間為0.5～1h。

優(yōu)選的：步驟(2)超聲的頻率為20～30kHz，功率為100～150W；超聲處理時(shí)間為20～40min。

有益效果在于：使導(dǎo)電劑更易擴(kuò)散或遷移，提高電池性能。

本發(fā)明還提供了一種石墨烯鋰離子電池，包括上述的導(dǎo)電劑，或制備方法中包括上述的方法。